智能眼镜助力太空与偏远地区医疗急救
快速阅读: 亚利桑那州立大学开发出一款轻便AR头戴设备，可在火星任务中作为即时医疗助手，指导宇航员处理紧急医疗情况。该设备无需互联网连接，也可用于改善地球上的偏远地区医疗服务。
想象一下未来火星任务的情景。你在零重力环境中漂浮，工具固定在宇航服上，突然一位同伴在修理设备时割伤了手臂。在地球上，你会拨打911；在轨道上，你会无线电联系休斯顿。但在火星上，救援远在数百万英里之外。信号单程传输需要超过20分钟，然后还要再等20分钟才能收到地面控制中心的回复。这意味着，在你得到回应之前，可能已经过去近一个小时。对于受伤的宇航员来说，这是无法承受的时间损失。
这一场景听起来像是科幻小说，但却是NASA当前正在规划的问题之一。虽然宇航员接受过处理基本医疗问题的训练，但他们不是外科医生，面对危机时可能会超出他们的训练范围。他们需要的是一个随时待命的医生，能够指导他们逐步应对任何紧急情况。
亚利桑那州立大学的一组计算机科学家认为他们找到了解决方案。在NASA新资金的支持下，哈斯蒂·塞菲和普扬·法兹利正在开发一种轻便的增强现实头戴设备，可以作为即时医疗助手。
塞菲是亚利桑那州立大学计算与增强智能学院（隶属于伊雷·A·富尔顿工程学院）的计算机科学与工程助理教授，他表示新项目建立在以往成功工作的基础上。“我们意识到，我们在问答系统方面的研究可以在太空医学中发挥巨大作用。”塞菲说，“如果在手术过程中发生意外，非医疗专家需要快速准确的答案。等待20分钟是不可行的。”
这款智能眼镜的设计将更像时尚太阳镜，而不是传统的虚拟现实头盔。当宇航员佩戴时，眼镜会捕捉到佩戴者所见，监听口头提问，并立即从经过仔细验证的医学知识库中提供答案。这些答案以声音和视觉形式呈现，一个平静的声音可能会指导用户包扎伤口或稳定骨折，同时视觉叠加出现在宇航员的视野中，突出正确施压的位置或播放显示下一步操作的短片。
法兹利是游戏学校的助理教授，他指出该项目建立在多年将人工智能应用于无障碍技术的研究基础之上。他曾领导团队设计适用于盲人和低视力用户的问答系统和辅助机器人，以及针对老年人的技术。现在，他和塞菲将这些专业知识应用于最严苛的环境——深空。
最重要的是，这款头戴设备不需要互联网连接。系统的每个部分都可离线运行，这对太空探索至关重要，同时也可能改变地球上的某些社区。研究人员预计将在12月完成首个原型机。接下来的几个月里，他们将在实验室测试该设备对模拟伤害的反应，包括使用医疗模拟人进行实验。如果成功，宇航员可能在未来在NASA的培训中心试用该系统，进一步完善后再将其送入太空。
从轨道到亚利桑那：农村应用
尽管太空应用令人兴奋，但研究人员同样热衷于这项技术如何改善地球上的生活。亚利桑那州的农村地区长期面临医生和护士短缺的问题。在一些地区，患者可能需要等待数小时才能获得专业医疗服务。这些延误在紧急情况下可能是致命的。
“我们已经开始将这个AR系统适应亚利桑那州的农村地区。”法兹利说，“社区卫生工作者、家庭护理人员甚至非专业人士都可以使用它来处理简单的程序，直到专业医疗人员到达。目前，这在最近的专业护理点可能需要数小时的情况下是不可行的。”
由于头戴设备设计为无需互联网连接即可工作，因此在宽带不稳定或不存在的地方也能提供逐步医疗指导。从偏远牧场到部落土地，这款眼镜可以成为生命线，在关键时刻提供指导，直到训练有素的医疗人员到达。
研究团队正在准备计划，与亚利桑那州的利益相关者合作，扩大在当地社区的测试，希望这一始于NASA实验的技术能很快惠及我们自己的州。
创新的证明
这并不是塞菲和法兹利第一次将技术推向新的前沿。塞菲是一位触觉技术专家，因在可编程触觉技术方面的工作获得了美国国家科学基金会（NSF）2024年度青年教师职业发展（CAREER）奖。她的实验室研究振动、力和摩擦如何使数字工具更加易用，应用范围从医疗设备到汽车中的更安全导航系统。她一直致力于设计自然且包容的界面。
法兹利专注于人机交互、视觉和语言、多模态学习及视频理解。他的研究探讨了人工智能如何以有意义的方式与人们合作，推动社会公益。他获得了美国国家卫生研究院、美国国家科学基金会和谷歌的重大资助，并共同领导了像“AI+X”这样的外展项目，旨在鼓励亚利桑那州未被充分服务的学生探索人工智能职业。
他们将技术专长与以人为本的设计理念相结合。如果他们的AR医疗助手能够在轨道上帮助宇航员在压力下完成手术，那么它也能帮助亚利桑那北部的一位牧场主在等待救护车或医疗直升机时照顾邻居。
接下来的几个月将会很忙碌。ASU团队将与NASA项目管理人员合作，确定哪些医疗场景应该优先考虑，从创伤护理到更复杂的手术。预计到12月，他们将有一个可以展示的原型，随后将在2026年进行进一步开发和测试。
“令人兴奋的是，这是一条双向的道路。”塞菲说，“太空的挑战促使我们创新，但这些好处又回到了地球。”
未来的急诊室，今天就在这里
太空医学可能看似是一个小众领域，但它激发的解决方案具有深远的影响。通过将一个由AI驱动的医疗助手放入一副眼镜中，ASU的研究人员正在创造一种工具，可以在每一秒都至关重要的时刻，指导任何人——从宇航员到乡村社区工作者——完成救命步骤。
如果项目成功，这种能维持数百万英里之外宇航员生命的设备，有朝一日也可能拯救亚利桑那偏远地区的生命。
这就是连接最终边疆和开放边疆的研究所具有的非凡前景。
(以上内容均由Ai生成)
